JP4724266B2 - デジタルデータ受信装置及びその信号切換方法 - Google Patents

Description

本発明は、放送局(演奏所)等から送信所に送られるデジタル放送信号を受信するＳＴＬ(studio Transmitter Link)受信装置及び受信方法に関し、特に、デジタル放送信号を予備の目的で設けられた２系統以上の受信機で受信し、各系統の受信機出力信号のうち、１系統を選択するデジタルデータ切替技術に関するものである。

放送局(演奏所)等から送信所に送られるデジタル放送信号を受信するＳＴＬ受信装置において、デジタル放送信号を予備の目的で設けられた２系統以上の受信機で受信し、各系統の受信機出力信号の内、１系統を選択する系切替装置を備えたデジタルデータ受信装置が知られている。
具体的にデジタル放送信号を予備の目的で設けられた２系統以上の受信機で受信し、各系統の受信機出力信号のうちの１系統を選択する系切替装置を備えたデジタルデータ受信装置の従来の技術(例えば、特許文献１参照)について図３を用いて説明する。
図３のＳＴＬ受信装置１００は、アンテナ１０で受信したデジタル放送信号に基づき、ＴＳ(Transport Stream)データ及びクロックを生成して放送機５０Ａ，５０Ｂ(１号機と２号機)に出力する。受信装置１００は１号機と２号機の受信器２０Ａ，２０Ｂと、切替制御装置４０と、切替装置３００とを備える。受信装置１００はアンテナ１０で受信したデジタル放送信号を１号機と２号機の受信器２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ入力する。入力されたデジタル放送信号は、それぞれ受信器２０Ａ，２０Ｂ内のダウンコンバータ２１で、ＩＦ(Intermediate Frequency)信号に変換され、復調器２２で復調される。

復調器２２で復調され、得られたデジタルデータはそれぞれ分離装置２３で、デジタルデータに含まれるＴＳ(Transport Stream)データ(ＤＡＴＡ)、クロック(ＣＬＫ)に分離される。１号機の受信器２０Ａから出力される１号ＴＳクロック３０−１、１号ＴＳデータ３０−２は１号機用の同期制御器４３Ａに入力され、そこで１号ＴＳデータ３０−２内の同期コードが検出される。この同期コードから１号機用メモリ３４Ａのコントロール(ライトリセット)信号ＣＴＬが、同期制御器４３Ａで生成される。
なお、設備により１号Ｆｓｙｎｃ信号３０−１０１、２号Ｆｓｙｎｃ信号３０−１０２（Ｆｓｙｎｃ信号：複数のＴＳデータから構成されるデータの単位の開始を示す信号）をそれぞれの分離装置２３から受け取る場合もある。
すなわち、１号ＴＳクロック３０−１と１号機同期制御器４３Ａで生成されたコントロール信号ＣＴＬとに応答して、１号ＴＳデータ３０−２が１号機用メモリ３４Ａに書きこまれる。同様に、２号ＴＳクロック３０−３と２号機用同期制御器４３Ｂで生成されたコントロール信号ＣＴＬとに応答して、２号ＴＳデータ３０−４が２号機用メモリ３４Ｂに書きこまれる。

一方のクロック選択、生成については図３の切替装置３００の部分を詳細にした図４、図５を用いて説明する。図４に示すように１号ＴＳクロック３０−１と２号ＴＳクロック３０−３がクロック制御部３５に入力される。これら入力された１号ＴＳクロック３０−１と２号ＴＳクロック３０−３のうち、クロックセレクタ３５２により選択された一方のＴＳクロックをクロック制御部３５内の１逓倍のＰＬＬ(３５３−３５５)に与え、１逓倍の切替後クロック３０−５を生成し、そのクロック３０−５によってメモリ３４Ａ，３４Ｂからデータをリードする。図５に１号ＴＳクロック３０−１、２号ＴＳクロック３０−３および切替後クロック３０−５の波形を示す。
この１逓倍のクロック３０−５は１号機用、２号機用両方のメモリ３４Ａ，３４Ｂに入力され、それぞれのメモリからデータを読み出すために用いられる。１逓倍のクロック３０−５はさらに１号機用、２号機用両方のメモリ３４Ａ，３４Ｂのコントロール（リードリセット）信号を生成するためのデータ制御部３７にも入力される。具体的な動作は図６に示すように（この例では分周器３５１内の「Ｎ」が４の場合を示している。）１号ＴＳクロック３０−１、２号ＴＳクロック３０−３が仮に４ＭＨｚとすると１号ＴＳ分周クロック３５１−１、２号ＴＳ分周クロック３５１−３は１／４の１ＭＨｚになる。この１号ＴＳ分周クロック３５１−１、２号ＴＳ分周クロック３５１−３はクロックセレクタ３５２で切替制御信号３０−７により選択され、位相比較器３５４、ＶＣＯ３５５で４逓倍され、切替後クロック３０−５が得られる。
１号機、２号機用メモリ３４Ａ，３４Ｂは、制御信号ＣＴＬと同一のクロック（切替後クロック３０−５）と、同じく同一の制御信号３７１−１とでリード制御される。よって、図５に示すようにメモリ３４Ａ，３４Ｂから出力される１号ＴＳリードデータ３−１７と、２号ＴＳリードデータ３−１８とは同期する。

仮に切替制御装置４０からの切替信号３０−７によるタイミング３０−ｉ（その信号波形を図５に示す）に応答して、選択部３１において選択的に出力するデータを、１号と２号のＴＳデータ３−１７，３−１８のうちの一方から他方へ（例えば、ＴＳデータ３−１７から３−１８へ）切替える場合に、クロック制御部３５とデータ制御部３７とでデータが途切れることなく切替えできるタイミング３０−ｊ（その信号波形を図５に示す）が得られることとなる。選択部３１では、クロック制御部３５からの１逓倍のクロック３０−５を基に生成された、切替え信号３７２−１に従い、１号ＴＳリードデータ３−１７または２号ＴＳリードデータ３−１８をタイミング３０−ｊにおいて切替え選択し、選択部３１からデータ３０−６が出力される。
その結果、出力ＴＳクロック３０−８、出力ＴＳクロック３０−１０の両方が、クロック制御部３５内の１逓倍のＰＬＬで生成された切替後クロック３０−５に基づいた同一のクロックとして出力される。そして、選択部３１において出力ＴＳデータ３０−９、出力ＴＳデータ３０−１１は、切替後クロック３０−５に同期した信号で切替えるので、データの切替え前後においても、データの連続性が損なわれることはない。即ち、データの切替え前後においても、データの不連続区間が生じない。

１号機用、２号機用メモリ３４Ａ，３４Ｂの読み出しタイミングは、図７に示すように同期制御器４３のフレーム同期検出部９０において、分離装置２３から入力される信号からフレームを検出する。検出されたフレームライトリセット信号４３−１、４３−２で、ライトカウンタ９１をリセットする。デコーダ９２でライトカウンタ９１が出力するカウント値(アドレス)をデコードし、メモリ３４のライトアドレスポインタをリセットする。
一方、フレームライトリセット信号４３−１はメモリリード制御器３７１に入力され、遅延器９３で所望の遅延がかかる。選択器９４ではデータ選択制御器３７２から出力される切替え信号３７２−１に従い、１号または２号系のフレーム信号を選択する。選択されたフレーム信号はリードカウンタ９５に入力され、リードカウンタ９５は初期化される。デコーダ９６でリードカウンタ９５が出力するカウント値(アドレス)をデコードしメモリ３４のリードアドレスポインタをリセットする。なお、切替え信号３７２−１は切替制御装置４０から出力される切替制御信号３０−７をクロック制御部３５で切替できるタイミングでリタイミングされた選択信号３５２−２とデコーダ９６から出力されるＴＳ同期タイミング９６−１から生成される。
特開２００４−７２７６３公報

前記従来技術では、分離装置２３から出力される１号フレーム信号３０−１０１、２号フレーム信号３０−１０２は同期制御器４３Ａ、４３Ｂに入力され、同期制御器４３Ａ、４３Ｂの動作タイミングが初期化され、１号フレーム信号３０−１０１、２号フレーム信号３０−１０２としてメモリリード制御器３７１に出力される（１号フレーム信号３０−１０１、２号フレーム信号３０−１０２を使用しない設備では１号ＴＳデータ３０−２、２号ＴＳデータ３０−４からフレーム信号を生成する）。 図８に示すように、１号ＴＳクロック３０−１、２号ＴＳクロック３０−３が(1)の区間で揺らぐと１号フレーム信号３０−１０１、２号フレーム信号３０−１０２が(2)の位置から(3)の位置にずれるため、メモリリード制御器３７１が(2)のタイミングでリセットされ、メモリ３４Ａ、３４Ｂおよびクロック制御部３５の同期動作が乱れ、結果的に出力ＴＳクロック３０−８、３０−１０と出力ＴＳデータ３０−９、３０−１１が乱れ、放送機５０の動作に影響を与え、画像、音声が途切れることが問題となる。
本発明の目的は、１号フレーム信号と２号フレーム信号間の位相が一致していないときに１号、２号切替を行った場合、画像、音声が途切れることを未然に警告し、切替禁止とするか、ＴＳデータだけ切替をし、フレーム信号は切替せずに画像、音声をシームレスに切替えるデジタルデータ信号切替装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、受信した同一の信号を２系統以上に分配し、各々の系統で復調して得られた複数のデータストリームの内の１系統を選択して出力する信号切替装置を備えるデジタルデータ受信装置において、上記入力されるデータストリームを各々の系統のクロックで記憶する記憶部と、該記憶部に記憶されたデータストリームを各系統同時に読み出すデータ読み出し制御部と、該読み出されたデータストリームの内の１系統を選択し出力する選択部と、該選択されたデータストリームと対で出力されるクロックを生成するクロック制御部から構成され、上記データ読み出し制御部は、切替えを行う系統間のデータストリームの位相差状態を検出し、該検出した位相差状態に応じ、上記選択部の切替モードを制御し、当該切替モードを表す信号を出力する手段を有するデジタルデータ受信装置である。
また、データ読み出し制御部は、切替えを行う系統間のデータストリームのフレームタイミングを検出し、該フレームタイミングの時間差を求める手段と、その時間差を表す信号を出力する手段と、上記選択部の切替モードを制御する手段を備えるものである。
また、受信した同一の信号を２系統以上に分配し、各々の系統で復調して得られた複数のデータストリームの内の１系統を選択して出力するデジタルデータ受信装置の信号切替方法おいて、信号系統切替を行う場合、切替を行う系統間のフレーム位相状態に応じて、（１）シームレス切替不可の警告を発する、（２）データストリームは切替え、フレーム信号タイミングは切替前のタイミングを保持する、（３）切替えを行うフレーム信号間の位相にかかわらず強制系統切替えを行う、の何れかの信号切替動作を行うようにしたものである。

本発明によれば、１号フレーム信号と２号フレーム信号間の位相が一致していないときに、１号、２号切替を行った場合、画像、音声が途切れることを未然に警告し、切替禁止とする。
また、ＴＳデータだけ切替をし、フレーム信号は切替せずに画像、音声をシームレスに切替える等、使用目的状況に応じ、デジタルデータ信号を切替えることが可能になる。

以下、図１、図２、図９を用い本発明の構成、動作について説明する。本発明は、図１に示すように、従来の構成を示す図４におけるデータの読み出し、選択の制御を行う、メモリリード制御器３７１とデータ選択制御器３７２からなるデータ制御部３７を、位相比較機能付きメモリリード制御器４７１とデータ選択制御器４７２からなるデータ制御部４７に改良したものである。
図２を使い、位相比較機能付きメモリリード制御器４７１とデータ選択制御器４７２からなるデータ制御部４７について、具体的に説明する。１号系のフレームライトリセット信号４３−１と、２号系のフレームライトリセット信号４３−２が各々遅延器９３に入力されて遅延がかかり、選択器９４で１号系フレーム信号または２号系フレーム信号を選択し、リードカウンタ９５は初期化される。一方、１号系の遅延リセット信号９３−１と２号系の遅延リセット信号９３−２をフレーム位相比較機能付きメモリリード制御器４７１のレジスタ４７３のＥＮ端子に、各系毎に入力する。また、リードカウンタ９５のリードアドレスカウント値４７１−１を各系のレジスタ４７３のＤＡＴＡ端子に接続する。

図９に示すように、リードアドレスカウント値４７１−１がＮを周期にカウントしている場合、１号系の遅延リセット信号９３−１と２号系の遅延リセット信号９３−２の位相が一致していれば、レジスタ４７３の出力１号系位相４７３−１と２号系位相４７３−２の値は一致する。また、２号系の遅延リセット信号９３−２の位相が図９の２号系の遅延リセット信号９３−２(位相差あり)のように一致していなければ、レジスタ４７３の出力１号系位相４７３−１と２号系位相４７３−２(位相差あり)の値は一致しない。
比較器４７４では１号系位相４７３−１と２号系位相４７３−２の一致(Ａ＝Ｂ)を確認し、この判定出力はレジスタ４７３に記憶される。従って、判定出力４７３−３の状態を確認すれば、１号系のライトリセット信号４３−１と、２号系のライトリセット信号４３−２の間の位相差有無が分かる。
切替器４７５では、切替制御装置４０からの切替条件(モード)情報４７２−３（(１)シームレス切替不可。(２)ＴＳデータだけ切替る。Ｆｓｙｎｃ信号タイミングは切替前のタイミングを保持。(３)１号フレーム信号と２号フレーム信号間を強制系統切替する。等）の切替条件(モード)の指定情報と判定出力４７３−３(位相差有無)により、データ選択制御器４７２からの切替信号３７２−１(切替タイミング)のタイミングで、フレーム切替信号４７２−１、データ切替信号４７２−４を切替制御する。このデータ切替信号４７２−４により、選択部３１が制御され、１号系ＴＳリードデータ３−１７と２号系ＴＳリードデータ３−１８の切替えが前述のような切替モードの何れかで行われる。

具体的には、切替条件情報４７２−３が(１)シームレス切替不可を指定している場合、判定出力４７３−３が位相差有と判断すれば、クロック制御部３５からの選択信号３５２−２で切替指示されても、切替器４７５が切替制限をかけるため、選択部３１の切替えが行われず、画像、音声が途切れることを未然に防ぐことが可能になる。また、判定出力４７３−３が位相差有と判断すれば、警告信号４７２−２を発し、１号系／２号系の切替を行った場合、画像、音声が途切れることを警告する。従って、警告信号４７２−２を確認すれば、現在シームレス切替可能かが分かる。
すなわち、フレーム位相の異なる信号が入力されている状態で、系統切替を行おうとした場合、切替条件の指定により、
（１）シームレス切替不可の警告を出す。
（２）ＴＳデータは切替るが、Ｆｓｙｎｃ信号タイミングは切替前のタイミングを保持。
（３）１号フレーム信号と２号フレーム信号間の位相にかかわらず強制系統切替を行う。
等の切替動作が可能で、保守点検時に状況に応じた切替が可能である。

本発明のデジタルデータ受信装置の信号切替装置の一実施例の構成を示すブロック図 本発明の信号切替装置の一実施例の具体的構成を示すブロック図 従来のデジタルデータ受信装置のシステム構成を示すブロック図 従来の信号切替装置の一実施例の構成を示すブロック図 図４の動作を示すタイムチャート 図４の動作を示すタイムチャート 図４の動作を示すタイムチャート データ切替の動作を示すタイムチャート 図８の動作を説明するタイムチャート

符号の説明

１０：アンテナ、１００：ＳＴＬ受信装置、２０Ａ，２０Ｂ：受信器、２１：ダウンコンバータ、２２：復調器、２３：分離装置、３１：選択部、３２：分配器、３４Ａ，３４Ｂ：メモリ、３５：クロック制御部、４７：データ制御部、４０：切替制御装置、４３Ａ，４３Ｂ：同期制御器、５０Ａ，５０Ｂ：放送機、７０：ＰＬＬ制御部、３７２：データ選択制御器、４７１：メモリリード制御器。

Claims (2)

1. 受信した同一の信号を２系統以上に分配し、各々の系統で復調して得られた複数のデータストリームの内の１系統を選択して出力する信号切替装置を備えるデジタルデータ受信装置において、
   上記入力されるデータストリームを各々の系統のクロックで記憶する記憶部と、該記憶部に記憶されたデータストリームを各系統同時に読み出すデータ読み出し制御部と、該読み出されたデータストリームの内の１系統を選択し出力する選択部と、該選択されたデータストリームと対で出力されるクロックを生成するクロック制御部から構成され、
   上記データ読み出し制御部は、切替えを行う系統間のデータストリームの位相差状態を検出し、該検出した位相差を表す信号を出力する手段と、切替えを行う系統間のデータストリームのフレームタイミングを検出し、該フレームタイミングの時間差を求める手段と、該求めた時間差を表す信号を出力する手段と、上記検出した位相差を表す信号と上記求めた時間差を表す信号の少なくとも一方に応じ、上記選択部の切替モードを制御し、当該切替モードを表す信号を出力する手段と警告を発する手段とを備え、
   上記切替モードを表す信号がシームレス切替不可を指定している場合、切替制限をかけ、シームレス切替不可の警告を発し、
   上記検出した位相差を表す信号が位相差有を指定している場合、シームレス切替を行った場合、画像、音声が途切れることを警告することを特徴とするデジタルデータ受信装置。
2. 受信した同一の信号を２系統以上に分配し、各々の系統で復調して得られた複数のデータストリームの内の１系統を選択して出力するデジタルデータ受信装置の信号切替方法おいて、
   信号系統切替を行う場合、切替えを行う系統間のデータストリームの位相差状態を検出し、切替えを行う系統間のデータストリームのフレームタイミングを検出し、該フレームタイミングの時間差を求め、
   上記検出した位相差と上記求めた時間差の少なくとも一方に応じ、上記選択部の切替モードを制御し、
   上記切替モードを表す信号がシームレス切替不可を指定している場合、切替制限をかけ、シームレス切替不可の警告を発し、
   上記検出した位相差を表す信号が位相差有を指定している場合、シームレス切替を行った場合、画像、音声が途切れることを警告することを特徴とするデジタルデータ受信装置の信号切替方法。

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